Tunnel Hahnenkamp: Tunnelaußenwände und Trogwände bei beengten Platzverhältnissen und hohem Grundwasser weitgehend ankerlos betoniert

Eine rund 11,5 km lange, vierspurige Trasse verläuft als Lückenschluss zwischen den Autobahnen A 2 und A 30 – ca. 2 km als Bundesstraße 61 n und 9,5 km als Autobahn A 30 und trägt zur Entlastung der Innenstadt von Bad Oeynhausen bei. Bis das erste Fahrzeug diese Strecke befahren wird, sind drei Anschlussstellen sowie 26 Brücken und Übergänge herzustellen, darunter zwei Großbauwerke zur Überquerung der Werre. Wichtiger Teil der Baumaßnahme ist der 450 m lange Tunnel Hahnenkamp in offener Bauweise.

Ortbetonbau ­unter schwierigen ­Bedingungen

Die eigentliche Tunnelröhre wird als zweizelliges Rahmenbauwerk für die beiden getrennten Richtungsfahrbahnen errichtet. Direkt anschließend an den Tunnel entstehen Trogbauwerke mit Längen von 178 m im Norden und 138 m im Süden. Der Tunnelrohbau mit einem Investitionsvolumen von 25,5 Mio. Euro wird von der ARGE Tunnel Hahnenkamp ausgeführt.

Schalungstechnisch ist das Bauwerk eine große Herausforderung, denn die topografischen Verhältnisse und das hoch anstehende Grundwasser stellen hohe Ansprüche an die Dichtigkeit der Bauwerke. Aufgrund der Wasserhaltung und der beengten Platzverhältnisse werden die Tunnelaußenwände und die Trogwände ankerlos gegen den Verbau betoniert.

Der Tunnel selbst ist zudem in teilmonolithischer Bauweise herzustellen, also Wände und Decke ohne Arbeitsfuge (Bild 1). Bei Abmessungen von 22,60 m Breite, 8,22 m Höhe, einer mittleren Trennwand und Wand- und Deckenstärken bis 1,20 m keine einfache Aufgabe. Dabei nutzt die Adam Hörnig Baugesellschaft mbH & Co. KG als Spezialistin im Ortbetonbau für die Schalung die Dienstleistungen der Doka GmbH.

Von Anfang an bestand von Seiten der Baustelle die Forderung, dass die Schalung ankerfrei funktionieren muss. Dabei ist zu jeder Zeit ein freies Lichtraumprofil für den Personenverkehr freizuhalten. Die Projektingenieure aus der Doka-Zentrale in Maisach erarbeiteten nach dieser Maßgabe ein technisch ausgereiftes und kaufmännisch überzeugendes Schalungskonzept.

Tunnelherstellung im Wochentakt

Der Tunnel selbst entsteht in 45 Wochentakten zu je 10 m Länge. Hierzu ist für jede der beiden Zellen ein 10,5 m langer Schalwagen im Einsatz. Ihre Grundkonstruktion besteht zum größten Teil aus dem Baukasten des modular aufgebauten Traggerüstsystems SL-1 (Bild 2). Als eigentliche Wand- und Deckenschalung dienen 10,5 m lange Elemente, die der Doka-Fertigservice aus Komponenten der Trägerschalungssysteme Top 100 tec und Top 50 vormontiert hat.

Für einfaches Ausschalen ist die Wandschalung rückspindelbar. Sie ist aufgebaut aus den besonders tragfähigen Verbundschalungsträgern I tec 20. Sie nehmen gegenüber den bekannten Doka-Vollwandträgern mit der blauen Endverstärkung rund 80 % höhere Lasten auf. So lässt sich der Schalwagen aus dem Traggerüstsystem SL-1 optimal statisch auslasten (Bild 3). Die Ableitung der hohen Lasten aus Wand und Decke erfordert dadurch nur fünf Querscheiben je Wagen.

Um eine Verankerung der Wandschalung zu vermeiden, leiten die Schalwagen alle auftretenden Lasten aus dem Frischbetondruck horizontal in die gegenüberliegende Tunnelseite. Durch die gleichzeitige Betonage der Außenwände und der Mittelwand heben sich die Horizontalkräfte im statischen System auf.

Eine Einheit wiegt zwar 53 t, ist aber trotzdem einfach zu bewegen. Zum Umsetzen werden zunächst die Wandschalungen um ca. 7 cm zurückgespindelt (Bild 4). Anschließend senkt man die gesamte Konstruktion um 14 cm auf Verfahrschienen ab. Damit ist umlaufend genügend Ausschalspiel, um die beiden Schalwagen auf Spurkranzrädern in den nächsten Abschnitt zu verfahren – ganz ohne aufwändige Montagearbeiten. So entstehen termingerecht Woche für Woche 10 lfm Tunnel (Bild 5).

Einhäuptig gegen ­Verbau betoniert

Auch die 1,8 bis 9 m hohen Wände der Trogbauwerke entstehen mit Doka-Schalung (Bild 6). Sie werden weitestgehend einhäuptig gegen den Verbau betoniert. Hier sind mietbare Systemteile der Trägerschalung FF20 und der Doka-Abstützböcke kombiniert. Sowohl die Abstützböcke als auch die Trägerschalung FF20 lassen sich entsprechend der Wandhöhenentwicklung auf- bzw. abstocken.

Wegen der ein-, zum Teil zweifachen Wanddickenversprünge von 15 bzw. 50 cm innerhalb eines Schalungselements entwickelten die Doka-Projektingenieure eine ausgeklügelte Lösung für diese Aufgabenstellung, bei gleichzeitig minimaler Schalungsvorhaltung (Bild 7). Die Systemschalung FF20 wird am Fuß gekoppelt und mit projektspezifischer Schalung aus dem Doka-Fertigservice kombiniert. Kraftübertragende Leimholzbinder ersparen unhandliche Aufdoppelungskästen und ermöglichen den nahezu ungehinderten Zugang zur Schalungsrückseite, was die Einricht- und Justierarbeit erheblich vereinfacht. Zwei Schräganker mit 20 mm Durchmesser pro Abstützbock leiten den auftretenden Frischbetondruck dabei in die zuvor betonierte Sohle ein (Bild 8).

Am oberen Ende einhäuptiger Schalungen ruft der Frischbetondruck immer Verformungen hervor. Für Doka-Abstützböcke sind diese Verformungen für verschiedene Einflussbreiten, Frischbetondrücke und Betonierhöhen in der Doka-Anwenderinformation angegeben. Die Fachleute am Tunnel Hahnenkamp neigen die Schalung beim Einrichten entsprechend nach vorne, damit die fertige Wand später absolut lotrecht steht.

Die Trägerschalung FF20 ist mit einer filmbeschichteten Plex-Platte für gute Sichtbetonergebnisse belegt. Insgesamt sind auf der Baustelle rund 50.000 m³ Beton der Güte C30/37 fachgerecht einzubauen. Die Betonflächen kommen genau wie in den Tunnelabschnitten bestens heraus (Bild 9). Hier im Tageslicht ist das gute Ergebnis allerdings noch viel eindrucksvoller als im geschlossenen Tunnel.

Auf der Tunnelbaustelle am Großen Weserbogen in Bad Oeynhausen – unweit der Porta Westfalica – benötigt man lediglich 430 m² Tunnelschalung und 280 m² Schalung für die Trogwände: Eine sehr wirtschaftliche Vorhaltung für die insgesamt herzustellenden 18.360 m² Tunnelschalung und 3.800 m² Trogwände in Ortbeton.

Zusammenarbeit in Partnerschaft

Das erfahrene Baustellenpersonal montierte im Beisein eines versierten Doka-Richtmeisters die vorgefertigt angelieferte Schalung vor Ort zu einsatzfertigen Einheiten zusammen. Bei weniger fachkundigem Personal bietet sich an, für solche Aufgaben auf die Doka-Dienstleistung „Schalungsvormontage“ zurückzugreifen. Dann übernimmt Doka den kompletten Montageauftrag.

Auch später steht der Doka-Richtmeister für Fragen gerne zur Verfügung und gibt zusätzliche wertvolle Tipps – eben eine gute Zusammenarbeit in Partnerschaft. Eine weitere Dienstleistung, die Doka zunehmend anbietet, ist die „Schalungsrücknahme auf der Baustelle“. Dabei wird das Mietgerät von Doka-Mitarbeitern direkt auf der Baustelle zurückgenommen und gleichzeitig ein verbindliches Rücklieferprotokoll erstellt. So herrscht Einigkeit über Menge und Zustand des Materials. Weiteres Plus: Effizienter Einsatz des Baustellenpersonals und Kostenersparnis durch verkürzte Mietdauer.